JP2849019B2 - 防水シート及びその補強用熱可塑性合成繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は防水シート並びに該防水
シート補強用に好適な熱可塑性合成繊維に関するもので
ある。さらに詳細には、一般土木・建築並びに海洋土木
・建築等の分野で好適に用いられる、伸長性に優れてい
るために凹凸面にフィットし易く且つ０２０１裂傷し難
い防水シート並びに該防水シート補強用の熱可塑性合成
繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】防水シートとしては、従来、破断伸度が
２００〜４００％と大きく、例えば凹凸の激しい面に敷
設してもシートが伸びることによってフィットするとい
う長所を有することから、塩化ビニル製防水シート（以
下ＰＶＣ防水シートと称することがある）が多用されて
いる。しかしながら、このものは、敷接面に岩石や割石
の如き尖角状物がある場合、該尖角状物の先端部に当接
する部分から裂傷を生じ易いという問題がある。

【０００３】かかる問題を解消せんと、塩化ビニル製シ
ート（ＰＶＣシート）と基布とが一体化された防水シー
ト、例えば厚さ１ｍｍのＰＶＣシートと厚さ２ｍｍの基
布とが一体化された、破断強力４２０ｋｇ／３ｃｍ以
上、破断伸度２０％以下の防水シートが提案され、かか
る防水シートは、高強力な基布の作用により大きな圧力
にも対抗することができるので、ＰＶＣ防水シートでは
不適であった埋立土砂にも適用可能とされている。しか
しながら、防水シートの伸度は極めて低いため凹凸面へ
のフィット性が不充分で、長期使用中に、敷設面の尖角
状物で裂傷が発生するといった耐久性の問題が指摘され
ている。

【０００４】一方特開平４―１９８５２５号公報には、
４０％伸長応力及び８０％伸長応力が特定範囲にある繊
維を用いてなる織物を基布とした防水シートが提案され
ている。なるほど、かかる防水シートは破断伸度が大き
く凹凸のある敷設面へのフィット性は良好であるもの
の、具体的に示されている基布はその荷伸曲線の形状か
らわかるように、降伏点を越えた伸度で応力が減少する
降伏現象を示すものである。かかるシートは第１降伏点
応力以上の負荷が作用すると一度に１０〜３０％まで伸
長してしまうため、尖角状物を有する面に敷設した場
合、該尖角状物の当接した部分に変形が集中して応力の
分散がしにくくなり、防水シートが破れ易くなるという
問題を有している。またこのように第１降伏点を越える
と応力が減少する繊維は、紡糸直後の未延伸糸の特徴で
あり、１５０℃乾熱収縮率は１０％以上であるという特
性をも有している。このような繊維から構成される基布
に塩化ビニル樹脂をコーティングして防水シートを作成
しても、基布は大きく収縮するために基布と塩化ビニル
樹脂との接着強度が低くなり、また得られるシートの平
坦性も悪化する。このため繊維補強効果が不充分となっ
て裂け易くなるとともに、平坦性不良のために収納性が
悪くなるという問題をも有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を背景になされたもので、その目的は、尖角状物を有
する面に敷設しても裂傷を生じ難く、しかも敷設面に対
するフィット性も良好な防水シート及び該防水シートの
補強に使用される防水シート補強用熱可塑性合成繊維を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討した結果、防水シートの荷伸曲
線の形状によっては耐裂傷性が著しく改善されることを
見い出し本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明によれば、 １． 総繊度が５００デニール以上の熱可塑性合成繊維
から構成され、経糸及び緯糸の夫々について織密度と総
繊度との関係が下記を満足する織物に、その少なくと
も一面に熱可塑性樹脂又はゴムが被覆されてなる防水シ
ートであって、該防水シートの経糸方向及び緯糸方向夫
々についての破断強力、破断伸度及び荷伸曲線の形状が
下記〜を満足することを特徴とする防水シート、 ９００≧織密度（本／インチ）×√（総繊度）≧４
００ 破断強度≧１００ｋｇ／３ｃｍ 破断伸度≧１００％ 荷伸曲線の勾配が伸度０％から破断伸度まで正 ２． 総繊度が５００デニール以上、破断強度が２．０
ｇ／ｄ以上、破断伸度が１００％以上、第１降伏点の強
度が０．５〜１．０ｇ／ｄ、５０％伸長時の強度が０．
６〜２．０ｇ／ｄ、荷伸曲線の勾配が伸度０％から破断
伸度までの間で正であるとともに、１５０℃乾熱収縮率
が１０％以下であることを特徴とする防水シート補強用
熱可塑性合成繊維、が提供される。

【０００８】以下本発明を詳細に説明する。本発明の防
水シートに用いられる織物（基布）は、総繊度（以下単
に繊度と記す）が５００デニール以上の熱可塑性合成繊
維で構成され、且つ織密度と繊度との関係が、経糸及び
緯糸のいずれもが下記を満足していることか必要であ
る。 ９００≧織密度×√（繊度）≧４００ 但し、織密度は本／インチ、繊度はデニールで表わされ
る数である。

【０００９】織物の経糸又は緯糸に用いられる繊維の繊
度が５００デニール未満の場合には、上記を満足させ
ると織物の目開きが小さくなりすぎるため、被覆される
熱可塑性樹脂層又はゴム層との接着性が低下（目開きに
よる被覆層のアンカー効果が低下）して、防水シートと
しての破断強度１００ｋｇ／３ｃｍ以上を達成できなく
なるので好ましくない。

【００１０】また、織密度と繊度との関係が上記範囲を
越える場合にも、織物の目開きが小さくなりすぎて樹脂
またはゴム加工時のアンカー効果が発現しないために接
着力は使用に耐え難いものとなる上、シートの初期強度
が大きくなりすぎる一方伸度は小さくなるため、敷設面
へのフィット性が悪化する。逆に上記範囲未満の場合に
は、製織時の目づれが発生し易く、防水シートの補強効
果が不充分となって耐引裂性が悪化する。

【００１１】上記織物の少なくとも一面に被覆される熱
可塑性樹脂又はゴムは、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン
樹脂、塩素化ポリエチレン、ポリエーテルエステルエラ
ストマー、ウレタンゴム、天然ゴム等任意のものが用い
られるが、中でも塩化ビニル樹脂がコストの面で好まし
い。被覆方法としては、例えば塩化ビニル樹脂を含有す
る溶液又は分散液に含浸させる方法、塗布する方法又は
塩化ビニルフイルムをラミネートする方法をあげること
ができ、これらの方法は２種以上を組み合わせてもよ
い。被覆層の厚さは、得られるシートの強度及び取り扱
い性の観点より、シート厚さとして１〜５ｍｍの範囲と
するのが好ましい。

【００１２】前記織物に上記の如く被覆された本発明の
防水シートは、経糸方向及び緯糸方向のいずれについて
も下記〜を満足することが必要である。 破断強度≧１００ｋｇ／３ｃｍ 破断伸度≧１００％ 荷伸曲線の勾配が伸度０％から破断伸度まで正 破断強度が１００ｋｇ／３ｃｍ未満の場合には、尖角部
を有する凹凸面に敷設した際に該尖角部で防水シートが
裂け易くなるため好ましくない。なお、破断強度は大き
くなるほどシートの伸長応力も大きくなるため、シート
の凹凸面へのフィット性が悪化することとなるので、２
００ｋｇ／３ｃｍ以下とするのが好ましい。また破断伸
度が１００％未満の場合には、凹凸を有する敷設面への
フィット性が低下して裂易くなるため好ましくない。

【００１３】本発明の防水シートは、上記で示される
ように、伸度とともに応力が常に増加する点に特徴を有
する。かかる特性を有する防水シートは、尖角部を有す
る凹凸面に敷設しても、該尖角部に当接しているシート
に作用する応力は当接部周辺に分散されるため裂け難く
なる。これに対して負の勾配が存在する、すなわち降伏
点を越えた伸度で応力が減少する場合には、該尖角部に
当接している部分に応力変形が集中して、防水シートは
当該接部より裂け易くなる。

【００１４】以上に説明した本発明の防水シートを製造
する方法は特に限定されるものではないが、下記特性を
有する熱可塑性合成繊維で製織された基布を用いること
により容易に得られる。すなわち、破断強度は２．０ｇ
／ｄ以上好ましくは２．５ｇ／ｄ以上であり、破断伸度
は１００％以上好ましくは１２０％以上であり、且つ荷
伸曲線は降伏現象を示さず勾配は破断点まで常に正であ
ることが大切である。破断強力が２．０ｇ／ｄ未満の場
合には防水シートの破断強度１００ｋｇ／３ｃｍを達成
し難く、破断伸度が１００％未満には防水シートの破断
伸度１００％を達成し難くなる。また荷伸曲線が降伏現
象を示す場合には得られる防水シートも降伏現象を示す
ようになるので本発明の目的は達成できない。

【００１５】さらに、得られる防水シートの、凹凸を有
する敷設面のフィット性を向上させるためには、熱可塑
性合成繊維の荷伸曲線に勾配が大きく低下する（但し負
にならない）降伏点が存在していることが好ましく、特
に降伏点応力が０．５〜１．０ｇ／ｄの範囲にあり、且
つ５０％伸長時の応力が０．６〜２．０ｇ／ｄの範囲に
あることが好ましい。降伏点応力が０．５ｇ／ｄ未満の
場合には基布に製織する工程でテンショントラブルが発
生し易く、１．０ｇ／ｄを越える場合には凹凸面へのフ
ィット性が低下し易い。一方５０％伸長時の応力が０．
６ｇ／ｄ未満の場合にはシートの補強効果が不充分であ
り、２．０ｇ／ｄを越える場合にはシートの凹凸面への
フィット性が低下し易い。

【００１６】また熱可塑性合成繊維の１５０℃乾熱収縮
率は、あまりに大きい場合、製織した後に熱可塑性樹脂
またはゴムを被覆して防水シートとなす際、例えば塩ビ
樹脂を含浸トッピング又はラミネートする際、熱により
繊維が収縮して、得られる防水シートが凹凸状になり易
く且つ接着強度も低下して防水シートの破断強度も不充
分となって裂け易くなる。そのため、１５０℃乾熱収縮
率は１０％以下、特に５％以下が好ましい。

【００１７】上記熱可塑性合成繊維を構成するポリマー
は、軟化点が１５０℃以上のポリエステル又はポリアミ
ドが好ましく、特にポリエチレンテレフタレート又は第
３成分を共重合したポリエチレンテレフタレート、なか
でもイソフタル酸又はネオペンチルグリコールを５〜２
５モル％（エチレンテレフタレート単位に対して）共重
合した共重合ポリエステルが好ましい。

【００１８】上述の特性を有する熱可塑性合成繊維は、
例えばポリエチレンテレフタレート繊維の場合では、以
下の如くして得られる。すなわち、固有粘度が０．８以
上のポリマーを紡糸速度５００〜３０００ｍ／分の速度
で引き取り、得られた未延伸糸をガラス転移点以上の温
度で破断伸度が１００％以上となるよう１．０２〜２．
５倍に延伸し、次いで１５０℃以上の温度で熱セットす
ればよい。このように破断伸度を１００％以上残す状態
で延伸熱セットすることにより、荷伸曲線の勾配は常に
正になると共に、降伏点応力及び５０％伸長応力が前記
範囲にあるポリエステル繊維が得られる。

【００１９】また別の方法として、固有粘度が０．８以
上のポリエチレンテレフタレートを紡糸速度２０００〜
４０００ｍ／分の速度で引取り、得られた未延伸糸を延
伸することなく定長熱処理を施しても得られる。なお定
長熱処理のかわりに、該未延伸糸を用いて製織した後に
得られた基布を緊張熱処理してもよく、かくすることに
より未延伸糸の結晶化が進行して前記特性を有する繊維
となる。

【００２０】また、第３成分、例えばイソフタル酸又は
ネオペンチルグリコールを５〜２５モル％共重合したエ
チレンテレフタレート系ポリエステルは、結晶性が抑制
されているために延伸後高リラックス率で熱処理するこ
とが可能となる。したがって、固有粘度が０．８以上の
上記共重合ポリエステルを紡糸速度５００〜１０００ｍ
／分の速度で引取り、得られた未延伸糸をガラス転移点
以上の温度で２．５〜３．５倍に延伸した後、加熱する
ことなく１．１０〜１．５０倍に冷延伸し、次いで加熱
したローラー又は非接触式加熱浴で３０％以上の収縮を
かけながら熱処理することによっても得られる。なお収
縮熱処理は数回に分けて行なってもよいが、その際には
加熱温度を段階毎に高めることが好ましい。

【００２１】以上の如くして得られた熱可塑性合成繊維
は、０．５ｇ／ｄ以下の撚糸張力の下で５０〜２００Ｔ
／ｍの撚を加えた後、経糸及び緯糸に用いて前記を満
足するように製織される。

【００２２】

【発明の作用効果】本発明の防水シートは、繊度が５０
０デニール以上で且つ織密度と繊度とがを満足する織
物を基布として用いているため、該基布の目開きが適度
な範囲となっており、その結果被覆層はアンカー効果に
より基布への接着性が高まって防水シートの破断強度が
向上し、耐裂傷性が向上する。また防水シートの破断伸
度は１００％以上と大きいため凹凸を有する敷設面に対
するフィット性が良好であり、さらに荷伸曲線における
勾配は常に正なので敷設面に尖角状物が存在していても
該尖角物に当接している部分に応力変形が集中すること
がなく、尖角状物に起因するシート破れが抑制されるの
である。

【００２３】かかる特徴を有する本発明の防水シート
は、土木建築用防水シートとして有用であり、また産業
廃棄物処理場に用いる場合、産業廃棄物から公害物を含
む汚水が浸出してもその洩れを防ぐことができるといっ
た優れた効果を発揮するものである。

【００２４】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。なお、実施例中における各物性値は次の方法によ
り求めた。

【００２５】（１）シートの荷伸曲線 補強用織物の経糸方向及び緯糸方向にそってシートを３
ｃｍ巾の試験片を採取し、織物引張試験機でつかみ長さ
２０ｃｍを３０ｃｍ／分の引張速度で測定し、荷重伸長
曲線を得る。

【００２６】（２）繊維の荷伸曲線 ＪＩＳ Ｌ１０７０に準拠して測定し、勾配が常に正の
ものを○、そうでないものを×で表わした。なお、降伏
点応力は図３に示される如く荷伸曲線勾配の変曲部分の
応力である。

【００２７】（３）１５０℃乾熱収縮率 荷重０．１ｇ／ｄを負荷して原糸長（Ｌ₀ ）を測定し、
次いで１５０℃の乾熱中に荷重をかけずに投入し、３０
分間処理後の糸長Ｌ₁ を荷重０．１ｇ／ｄを負荷して測
定し、次式により求めた。 ＨＳ（％）＝（Ｌ₀ −Ｌ）／Ｌ₀ ×１００

【００２８】（４）防水シート評価 防水シートを尖角状物を有する面に敷設し、その上に１
ｍ四方、高さ１ｍの板枠を設置し、その板枠の中に砂地
を１ｍ高さまで詰め込み、１日後板枠、砂を除去して防
水シートの状況を評価した。 凹凸フィット性評価 ○：凹凸部へのフィット性良好 △：凹凸部でシートの浮きあがりわずかに有 ×：凹凸部でシートの浮きあがり有 尖角部による損傷評価 ○：損傷なし △：尖角部によるシート変形大 ×：尖角部による亀裂発生

【００２９】

【実施例１】固有粘度１．０５のポリエチレンテレフタ
レートを３００℃で延伸後の繊度が表１記載となるよう
に溶融吐出し、１５〜５０℃の冷却風が循環している紡
糸筒内で冷却固化させた後、２５００ｍ／分の速度で巻
き取った。得られた未延伸糸を８０℃の加熱ローラーで
予熱した後、表１記載の延伸倍率ＤＲ₁ で延伸し、次い
で表１記載の緊張もしくはリラックス率（ＤＲ₂ ，ＤＲ
₃ ）で２段熱処理を行なって繊度５００〜５０００デニ
ールのポリエステル繊維を得た。このもの（実験Ｎｏ
１）の荷伸曲線を図３に示す。

【００３０】得られた熱セット糸を０．３ｇ／ｄの撚糸
張力の下で１００Ｔ／ｍの撚を付与して経糸と緯糸に使
用し、織密度と√（繊度）との積が表１に記載のように
なるよう織密度を変えて平織物を製織した。この織物を
基布とし、両面に厚さ０．５ｍｍの塩ビ樹脂層をトッピ
ングして防水シートを得た。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【実施例２】イソフタル酸成分をテレフタル酸成分に対
して１２モル％共重合させた固有粘度が０．８８のポリ
エチレンテレフタレート系共重合ポリエステルを３００
℃で溶融吐出し、冷却固化させた後１０００ｍ／分の速
度で巻き取った。得られた未延伸糸を８０℃の加熱ロー
ラーで予熱後、表２記載の延伸倍率ＤＲ₁ で延伸し、次
いで延伸倍率ＤＲ₂ で冷延伸した後、定長もしくはリラ
ックス熱処理を２段階に分け倍率ＤＲ₃ ，ＤＲ₄ で施
し、２０００デニール２５０フィラメントの熱セット糸
を得た。

【００３３】得られた熱セット糸を実施例１と同様に撚
糸後製織して基布を作成し、厚さ０．６ｍｍの塩ビ樹脂
を両面にトッピングして防水シートを得た。

【００３４】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防水シートを経糸方向及び緯糸方向に
引張った際の荷伸曲線を示すグラフの１例である。

【図２】従来の防水シートを経糸方向及び緯糸方向に引
張った際の荷伸曲線を示すグラフの１例である。

【図３】実施例１の実験Ｎｏ１で用いたポリエステル繊
維の荷伸曲線を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−118235（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 15/00 - 15/72 D03D 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 総繊度が５００デニール以上の熱可塑性
   合成繊維から構成され、経糸及び緯糸の夫々について織
   密度と総繊度との関係が下記を満足する織物に、その
   少なくとも一面に熱可塑性樹脂又はゴムが被覆されてな
   る防水シートであって、該防水シートの経糸方向及び緯
   糸方向夫々についての破断強力、破断伸度及び荷伸曲線
   の形状が下記〜を満足することを特徴とする防水シ
   ート。 ９００≧織密度（本／インチ）×√（総繊度）≧４
   ００ 破断強度≧１００ｋｇ／３ｃｍ 破断伸度≧１００％ 荷伸曲線の勾配が伸度０％から破断伸度まで正
2. 【請求項２】 総繊度が５００デニール以上、破断強度
   が２．０ｇ／ｄ以上、破断伸度が１００％以上、降伏点
   の強度が０．５〜１．０ｇ／ｄ、５０％伸長時の強度が
   ０．６〜２．０ｇ／ｄ、荷伸曲線の勾配が伸度０％から
   破断伸度までの間で正であるとともに、１５０℃乾熱収
   縮率が１０％以下であることを特徴とする防水シート補
   強用熱可塑性合成繊維。